系统工程的形成发展
系统工程的发展及在化工生产中应用
摘要随着化工生产日趋复杂化、大型化和自动化,化工系统工程这门学科正在蓬勃发展并得社会各界的日益关注。
本文对系统工程发展现状进行了客观的阐述,及化工生产中的应用及发展趋势地行了分析探讨。
关键词:化工生产;化工系统工程;发展趋势;系统分析与综合AbstractWith the chemical production are becoming increasingly complicated, large-scale and automation. Chemical system engineering this subject is booming and have to pay more and more attention to the social from all walks of life. In this paper, the current situation of the development of the system engineering objective paper, and chemical production of the application and development trend analysis to do. Keywords:chemical production; Chemical system engineering; Development tendency; System analysis and comprehensive1 系统工程综述1.1 系统工程起源是20世纪20年代美国贝尔实验室在建造美国全国电话网络中首先提出。
系统工程的雏形形成于40年代,在50年代到60年代。
系统工程迎来了其发展的高潮。
电子计算机的出现和应用,则为系统工程提供了强有力的运算工具和信息处理手段,成为实施系统工程的重要物质基础。
系统工程可以说是工程活动的总结,是为构建系统的所有工程活动的支持。
系统工程研究历史及个人学习体会
系统工程研究历史及个人学习体会一.系统工程研究历史系统工程是运用系统思想直接改造客观世界的一大类工程技术的总称。
系统是由互相关联、互相制约、互相作用的若干组成部分构成的具有某种功能的有机整体。
人们对于系统的认识,即关于系统的思想来源于社会实践,人们在长期的社会实践中逐渐形成了把事物的各个组成部分联系起来从整体角度进行分析和综合的思想,即系统思想。
系统思想古已有之,但系统工程的诞生却是近40年来的事。
随着科学技术的迅速发展和生产规模的不断扩大,迫切地需要发展一种能有效地组织和管理复杂系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的技术,即系统工程。
美国贝尔电话公司在建成美国微波中继通信网后,于1951年正式提出系统工程这个名词1972年,历时11年的美国载人登月自始至终运用系统工程取得了圆满成功。
此后,系统工程被世界各国普遍接受。
它的应用范围也逐渐地从军事系统和工程系统扩展到经济系统、生态系统和社会系统等,并从解决部门和国家范围内的问题进展到探讨全球性的重大问题。
1.系统思想的形成系统思想的形成可追溯到古代。
中国古代著作《易经》、《尚书》中提出了蕴含有系统思想的阴阳、五行、八卦等学说。
中国古代经典医著<>把人体看作是由各种器官有机地联系在一起的整体,主张从整体上研究人体的病因。
古希腊哲学家赫拉克利特在《论自然界》一书中指出:“世界是包括一切的整体。
”古希腊哲学家德谟克利特认为一切物质都是原子和空虚组成的。
他的《世界大系统》一书是最早采用系统这个名词的著作。
古希腊哲学家亚里士多德提出整体大于部分之和的观点。
古代系统思想还表现在一些著名的古代工程中。
埃及的金字塔和中国的<>、<>、<>以及《梦溪笔谈》中叙述的皇宫重建工程无不体现朴素的系统思想(见<>)。
古代系统思想常用猜测的和臆想的联系代替尚未了解的联系,是自然哲学式的。
16世纪,近代自然科学兴起。
系统工程概述
2.系统的基本属性:
(1)整体性 (2)关联性 (3)环境适应性
除此之外,有些系统还具有目的性、层次性等特征。
三.系统的类型
• 自然系统与人造系统 • 实体系统与概念系统 • 动态系统与静态系统 • 封闭系统与开放系统
第二节:系统工程的概念和特点
一.系统工程的概念
系统工程是从总体出发,合理开发、运行和革新 一个大规模复杂系统所需思想、理论、方法论、 方法和技术的总称,属于一门综合性的工程技术。
三.系统工程方法的特点
• 科学性与艺术性兼容 • 多领域、多学科的理论、方法与技术的集成 • 定性分析与定量分析有机结合 • 需要各有关方面的协作
第一章 系统工程概述
• 第一节:系统工程的产生、 发展及应用 • 第二节:系统工程的研究对象 • 第三节:系统工程的概念与特点
第一节:系统工程的产生、 发展及应用 二、系统工程的理论的形成与发展
系统理论包括:一般系统论、控制论和信息论。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第二节:系统工程的研究对象
一.系统的概念
1.系统的定义:系统是由两个以上相互联系的要 素所构成,且具有特定功能、结构、环境的整体。
第2章 系统工程概述
系统工程的典型事例:阿波罗登月计划
§2.1系统工程的产生及定义
20世纪60年代初开始实施,先后达11年 涉及60万人次,投资300亿美元 参加研制机构120多个,承包企业2万多家 研制的零部件1000多万件,涉及上万种科学技术 美国宇航局(NASA)采用分级综合计划管理运作
§2.1系统工程的产生及定义
§2.1系统工程的产生及定义
二、系统工程的定义
系统工程是将客观对象作为系统来处理的工程技 术,是组织各类系统的规划、设计、研制、试验和使 用的具有普遍意义的科学方法。
●将对象(社会、经济、管理等领域中的综合性问题)
作为系统(实物为中心→系统为中心);
●是工程技术—应用学科,直接改造客观世界; ●组织管理系统的全部活动; ●具有普遍的适用性和科学性。
2.发展阶段。特点是自觉地应用理论和方法得到发展。
●1957年,美国密执安大学哥德和麦克霍尔合著出版了
《系统工程》一书。 ●1958年,北极星导弹的研制—“PERT”计划评审技术。
●1962年,美国国防部提出“PPBS”系统(既规划、计
划、预算系统),大力推行系统工程,节约资金数百亿美圆。 ●1963年,美国大学设立系统工程系或专业,成立了系 统工程学科委员会,1964年起举行系统工程年会。
(2)子系统最优,系统不最优; (3)子系统不最优,系统最优.
弹体 弹头
失败之例:
美军研制的‚下士‛导 弹系统
制导
§2.2系统工程的基本观点
成功之例: 前苏联的米格—25战斗机
米格-25战斗机图片说明: 前苏联研制的一种高空高速 截击机,1969年开始装备军队.它 的主要任务是截击入侵的战略轰 炸机和巡航导弹.全机重36吨,有 两个垂直尾翼.从1965年3月16日 到1977年10月21日,共打破和创造 了8项飞行速度世界纪录,9项飞行 高度世界纪录和6项爬高时间世界 纪录.
系统工程的发展
系统工程的发展1.系统的含义及古代朴素系统工程理论“系统”(system)一词最早出现在古希腊语中,是一种“共同”和“给以位置”的意思。
在《现代汉语词典中》系统有两个意思,一是“同类事物按一定关系组成的整体”二是“有条理的”。
目前在科学领域中,系统被赋予了更加丰富的含义,例如以下五种说法:(a)有的吆喝杯化的全体。
(b)结合着的全体所赖以形成的诸概念和诸原理的复合体。
(c)以规则的相互作用又相互依存的形式结合着的对象的集合。
(d)多数构成要素保持有机的秩序,向同一目的行动者。
(e)系统是为按计划完成特定目标而实际的结构因素安排序列。
可以说,系统是一个集合的概念。
而系统工程学科就是建立在系统的基础上发展起来的。
古代的时候由于人们缺乏观测和实验手段,科学技术理论也是很贫乏,所以对外界许多事物只能看到一些轮廓和表面現象,而由此从整体出发总结出一些规律。
比如说中国古代便有道家的混沌之说,“混沌生两仪,两仪生四向,四向生八卦,八卦生万物”,我国著名的古书《周易》就是以这种将万物归结到两仪八卦的理论来解释现实中的一些现象,实际上来说,这就是一种朴素的系统工程理论。
还有中国古代的五行“金、木、水、火、土”五行相生相克的理论。
东汉时期的张衡的“浑天说”。
同样的还有西方的“空气、土、火、水”四元素理论。
无论是国内抑或是外国的人们在分析问题的时候不知不觉就用上了系统的分析方法。
总的来说,这些学说虽然目前还无法找到确切的科学依据,但他们与生活实际保持直接联系和一定的理性因素,他们虽然没有深入的向抽象、分析、推理的纯思维方向进行,也没有向观察、归纳、实验等等纯经验方向发展。
但他们充分的发掘事物与事物之间的横向相互关系没,同时联系整体进行开拓,由功能发展到结构,按功能的接近或类似,把许多不同的事物安排在一个系统形式同,并从中抽出一定规律来尽量理性的把握所有事物。
应该就是在当时科学发展条件下的一种系统工程理论的雏形。
2.现代系统工程的含义及其产生与发展现代的系统工程理论涉及很广,通常上是以研究复杂的系统为对象,至今还没有统一的定义。
第2章 系统工程的历史与现状ppt课件
“以我之长,功敌之短”
2018/11/20
17 17
《孙膑兵法》
《孙膑兵法》又名《齐孙子》, 系与《孙子兵法》区别之故。 《汉书· 艺文志》称《齐孙子》 八十九篇,图四卷。
知名典故:“田忌赛马”
孙膑 约 公 元 前 380 年 至公元前320
孙膑乃孙武后人,有人说是玄孙。孙膑和庞涓拜鬼谷子为师, 出仕后到魏国做官,被庞涓陷害,受到膑刑。生死关头,他 向齐国使者求助,被救到齐国,指挥齐军两次击败魏军,设 伏杀死庞涓。孙膑继承并发扬了孙武的军事思想,他的《孙 膑兵法》也是兵学宝库的瑰宝。
2018/11/20
55Biblioteka 现代科学技术对系统思想方法的贡献
现代科学技术对于系统思想方法来说,第一个贡 献在于使系统思想定量化,成为一套具有数学理论、 能够定量处理系统各组成部分相互联系的科学方法; 第二个贡献在于为定量化系统思想的实际应用提供了 强有力的计算工具——电子计算机。这两大贡献都是 在20世纪中期实现的。 运筹学(数学规划、排队论、博弈论) 计算机(1946年出现并广泛应用)
2018/11/20
27 27
4. 二次世界大战(1939-1945),产生和发展了“运筹 学”Operation Research 1 )英国为防御德国的突然空袭,研究了雷达报警系 统、飞机排队降落系统,广泛采用了数学规划、排 队论、博弈论等方法。 2)1945年,美国军事部设立兰德公司(政府和军方 的最大智囊团),开发了许多系统分析方法。 3)1942-1945年,美国制造原子弹的“曼哈顿”计划
2018/11/20
30 30
(2) 第二阶段:1978——1980S初 推广应用系统工程的热潮
1 ) 1978 年,钱学森、许国志、王寿云在《文汇报》发表 “组织管理的技术 —系统工程”,推广系统工程新局面。 最优化方法 图论、排队论 普及应用、取得显著成果 对策论 可靠性分析等 2)1980年中国系统工程学会正式成立 3)20世界70年代末、80年代初—学术理论遍地开花 邓聚龙教授——灰色系统理论 吴学谋——泛系理论 蔡文——物元分析
系统工程学笔记
系统工程学第一章系统工程概述第一节系统工程的产生、发展及应用1 系统工程虽然形成于20世纪50年代,但是初步实践可以追溯到古代;2 古希腊唯物主义哲学家德谟克利特最早使用“系统”一词;亚里士多德名言:整体大于部分之和,这是系统论的基本原则之一。
3 都江堰由鱼嘴(岷江分流)、飞沙堰(分洪排沙)、和宝瓶口(引水)三大设施组成;4 早期的系统思想有“只见森林”和比较抽象的特点;15世纪下半页以后,有“只见树木”和具体化的特点;5 19世纪以后,有“先见森林,后见树木”的特点;6 辩证唯物主义认为,世界有无数相互关联、相互依赖、相互制约和相互作用的过程所形成的统一整体。
这种普遍联系和整体性的思想,就是科学系统思想的实质。
7 一般系统论、控制论、信息论耗散结构理论协同论及自组织理论等是系统理论的重要内容和SE的理论基础。
8 系统论或者狭义的一般系统论,是研究系统的模式、原则和规律,并对其功能进行数学描述的理论。
其代表人物是爱地理理论生物学家贝塔朗菲。
9 系统工程的发展概况1957年,发表第一部名为《系统工程》的著作,系统工程学形成的标志;1965年,提出模糊集合的概念,为现代系统工程奠定了重要的书数学基础1961-1972年,美国实施阿波罗登月计划,使用多种系统工程方法并获得巨大的成功,极大地提高了系统工程的地位1972年,国际系统分析研究所(IIASA)在维也纳成立,系统工程的应用重点开始从工程领域进入到社会经济领域,并发展到了一个重要的阶段10 中国系统工程研究主要标志和集中代表是钱学森的《工程控制论》、华罗庚的《统筹法》和许国志的《运筹学》11 中国大规模的研究系统工程是从20世纪70年代末、80年代初开始的。
1978年9月27日,钱学森、许国志、王寿云在《文汇报》上发表了题为“组织管理的技术——系统工程”第二节系统工程的研究对象1 系统工程的研究对象是组织化的大规模复杂系统(规模庞大、结构复杂、属性及目标多样、一般为人机系统、经济性突出等)2 系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所组成,具有特定功能、结构和环境的整体;3 系统的一般属性:整体性,整体性是系统最基本、最核心的特性;关联性,构成系统的要素是相互联系、相互作用的;所有要素均隶属于系统整体,并具有互动关系;环境适应性,区分为不同环境:(技术环境、经济环境、社会环境等)和不同的环境域:(外部环境、内部环境)等目的性、层次性4 大规模复杂系统的特点:系统的功能和属性多样,由此带来的多重目标间经常会出现相互消长或冲突的关系系统通常由多维且不同质的要素所构成一般为人机系统,而人及其组织或群体所表现出的固有的复杂性由要素间相互关系所形成的系统结构所形成的系统结构日益复杂化和动态化规模庞大和经济性突出等5 系统的类型自然系统和人造系统:多数是其复合系统实体系统与概念系统,通常研究的是这两类的复合系统动态系统和静态系统:系统工程研究的是一定时期、一定范围内和一定条件下具有某种程度稳定性的动态系统封闭系统和开放系统:研究有特定输入、输出的相对孤立系统第三节系统工程概念与特1 系统工程是从总体出发,合理开发、运行和革新一个大规模复杂系统所需思想、理论、方法论、方法与技术的总称,属于一门综合性的工程技术。
系统工程的发展历程
系统工程的发展历程【摘要】:系统工程作为一门新兴的综合性边缘学科,在理论上、方法上和体系上都处于发展之中,它必将随着生产技术、基础理论、计算工具的发展而不断发展。
现代科学与系统工程的发展,体现在系统哲学、系统方法、系统技术和系统实践各个层面上,系统工程思想已广泛应用于传统科学及人们日常生活管理的许多领域,它改变了人们观察世界的方法和角度,并丰富了人类对自然和社会的认识。
系统工程的定义系统工程来源于英语(Systems Engineering),概括的讲,系统工程是在系统科学结构体系中,属于工程技术类,它是一门新兴学科,它是系统科学的一个分支,是以系统为研究对象的工程技术。
系统工程是运用系统思想直接改造客观世界的一大类工程技术的总称。
系统是由互相关联、互相制约、互相作用的若干组成部分构成的具有某种功能的有机整体。
系统工程与其他工程不同之点在于它是跨越许多学科的科学,而且是填补这些学科边界空白的一种边缘学科,系统工程的目的是研制系统,而系统不仅涉及到工程学的领域,还涉及到社会、经济和政治等领域,为了适当解决这些领域的问题,除了需要某些纵向技术以外,还要有一种技术纵横的方向把他们组织起来我国著名的科学大师,系统科学的奠基者钱学森,他给系统工程的定义是:系统工程是在组织管理系统的规划、研究、设计、制造、实验与使用的科学方法。
从以上的观点可以看出,系统工程是在系统思想的指导下,用近代数学方法和计算机工具来研究一般系统的分析、规划、开发、设计、组织、管理、调整、控制、评价等问题,使系统整体最佳地实现预期目标的一门综合性的工程技术。
系统工程发展的形成与发展系统工程是以已有的科学和技术为基础,将各种科学和技术融合起来,而又重新体系化了的科学与方法。
系统工程是在工业工程、质量管理、人机工程、价值工程以及计算机科学等学科的基础上发展起来的。
系统工程的发展大致分为萌芽、发展和初步成熟三个时期。
1.萌芽时期在古代,人们就有了系统工程思想的萌芽。
系统工程理论的发展与应用研究
系统工程理论的发展与应用研究系统工程是一种跨学科的应用技术,它在信息时代中发挥着日益重要的作用。
它的理论基础对于各行业的应用来说至关重要。
本文将探讨系统工程理论的发展与应用研究。
一、系统工程理论的发展系统工程理论最早形成于20世纪50年代,它是在工程领域应用系统思维发展的基础上逐渐形成的一种理论体系。
这个理论体系涉及到许多学科领域,例如数学、信息科学、控制理论、计算机科学、管理学等等,形成了一个集中和整合各领域知识的综合性理论框架。
自系统工程理论形成以来,它主要分为两个不同的发展阶段。
在20世纪50年代和60年代,主要关注系统模型的传统方法和应用。
然而,到了70年代和80年代,系统工程理论逐渐转向对复合系统的分析和设计中的交互作用、非线性性、复杂性和不确定性等问题的研究。
二、应用系统工程的范围在工业制造的过程中,需要对零部件、试验、维护、布局、工厂和生产线前期规划等方面做出优化设计,系统工程理论和方法可以为这些问题提供有力的支持。
此外,它还被广泛应用于信息系统、软件系统、酒店管理、交通运输、金融、医疗等方面。
以航空观测系统为例,航空观测系统需要在飞机平台上实现多种功能。
例如,可以使用不同的传感器收集数据,这些数据经过处理可以用于进行地理信息处理,以测量物体的位置、形状、尺寸等信息。
系统工程的理论可以为此类问题提供强有力的支持,例如可以通过静态和动态分析来优化飞机平台、传感器、信号处理和测量精度。
此外,系统工程也可以优化数据库和算法,以提高地理信息处理的速度和质量。
又如,在医疗领域,系统工程可以帮助医生制定预防和治疗策略,包括诊断、治疗和管理患者等方面。
当前,医学领域的研究逐渐转向协同医疗、机器学习、大数据、预测分析等方向。
系统工程的理论和方法可以为这些问题的研究和解决提供有力支持。
三、系统工程的展望系统工程理论和方法已越来越成熟和完善。
当前,系统工程的应用有赖于计算机技术的发展,人工智能等新兴技术的普及,系统工程理论和方法的研究将面临新的挑战和发展方向。
系统工程发展简史
系统工程发展简史.什么是系统工程?极其复杂的研制对象称为系统,系统的组建和有效运用都是一项系统工程。
系统工程作为一种能有效组织和管理复杂系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的技术,是一种对所有系统有普遍意义的科学方法。
它把客观世界某一具体对象作为诸元素构成的系统,分析诸元素之间,元素与系统之间的相互关系和作用,做出总体设计,达到总体最优目标。
在现代科学技术体系中,系统工程占有着特殊的地位,是本世纪中叶科学技术发展的一场科学革命,它是使当代科学思维发生革命性转变的最富有意义的成果之一。
系统工程的基本思想是整体性,整体效应是系统论最主要的观点。
在现代化的今天,局部与整体有着复杂的关系和交叉效应,局部与整体的利益并不总是一致的。
从局部看有利的事,从整体看并不一定有利。
系统工程告诉人们,在分析问题和解决问题时,仅仅重视各个单元的作用是不够的,应该把重点放在整体效应上,各要素的简单相加,并不能构成一个完美的整体,在研究自然现象和社会现象时,如果把各组成部分孤立地简单相加起来,并能说明整体的性能和功能,我们必须了解各组成部分之间的全部关系,这样才能推出整体的活动规律。
系统的整体具有其组成部分在孤立状态中所没有的新质,如新的特征、新的功能、新的行为等。
这就求我们自始至之中应把整体作为研究的主体,着眼于整体功能。
整体中才有部分,离开了整体,也就没有部分。
这种思想认为世界上各种现象、事件、过程都不是杂乱无章的偶然堆积,而是一个合乎规律的、由各要素组成的相互作用和相互联系之中,而组成系统的单个要素的特征和活动的总合,不能反映整体和活动方式。
要素的优化并不等于整体的优化。
因此,系统工程与传统方法截然不同,它不先把对象分成几部分然后再综合起来,而是自始至终把对象作为整体来对待,从整体与部分相互依赖、相互结合、相互制约关系中,来揭示系统的特征和运动规律。
无数事实证明,如果不注重整体效应,那么要素的属性再好,也是毫无用处的。
系统工程研究历史及个人学习体会
系统工程研究历史及个人学习体会在当今高度发达的信息科技时代,系统工程作为一门新兴学科,扮演着至关重要的角色。
本文将回顾系统工程的历史,并分享我个人的学习体会。
一、系统工程的历史系统工程的概念可以追溯到古希腊时期,但它的发展真正起源于第二次世界大战。
战争期间,军队面临着诸多挑战,为了有效管理和应对这些挑战,需要一种综合性的方法来解决问题。
因此,系统工程的观念首次被提出,并开始在军事领域得到应用。
随着战后科学技术的突飞猛进,各行各业也开始意识到系统工程的重要性。
20世纪50年代,美国国家航空航天局(NASA)在太空探索方面面临巨大挑战,为了确保任务的成功,他们采用了系统工程的方法。
这一成功经验引起了其他领域的关注,系统工程开始在航空、能源、交通等领域得到广泛应用。
随着计算机技术的飞速发展,系统工程又迎来了新的突破。
计算机系统的复杂性和多样性使得传统的工程方法无法满足需求。
因此,系统工程方法的不断创新变得尤为重要。
现代系统工程包括了系统建模与仿真、需求分析与管理、系统设计与开发等多个方面,以满足当今信息化时代的需求。
二、个人学习体会作为一名学习系统工程的学生,我意识到系统工程在当代社会发展中的重要性。
学习系统工程不仅仅是为了获得一门技术,更是为了培养全面思考问题的能力。
系统工程教育的核心是培养学生全面、系统的思考能力。
在学习过程中,我意识到了事物之间的相互关系和相互影响。
一个完整的系统不仅仅是简单地对组成部分进行加和,更是需要考虑各个部分之间的相互作用和协调。
这种思维方式使我能够更好地理解问题,并提出更有效的解决方案。
系统工程让我明白了团队合作的重要性。
在现实生活中,一个完整的系统往往需要多个专业领域的人才协同合作。
而系统工程作为一门跨学科的学科,培养了我在跨领域合作中的能力。
通过与不同专业背景的同学一起学习、讨论和合作,我学会了倾听他人的观点、提出自己的意见,以及如何有效地分工合作。
总之,系统工程的历史源远流长,而我在学习过程中的体会也让我深刻理解了系统工程的重要性。
系统工程概述
7.2 系统工程的研究对象
一、系统的概念及特点
1. 系统的定义 系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素
所组成,具有特定功能、结构和环境的整体。
定义的四要点
系统及其要素 系统和环境 系统的结构 系统的功能
2. 系统的一般属性
(1)整体性:最基本、最核心特性; (2)关联性:构成系统的要素是相互联系和 作用的; (3)环境适应性:系统必须适应环境的变化, 环境的变化会引起系统功能及结构的变化; (4)目的性; (5)层次性。
提出“整体大于部分的总和” ,是系统论的基本 原则之一。
古代中国思想: 春秋末期的老子(公元前571-471):自然界统一性 西周(公元前1046-771)的五行说:世界由金、木、
水、火、土构成 古代中国实践:
中医:形、气、色综合辨证 孙武(公元前535-480)《孙子兵法》:道、天、 地、将、法 医学典籍《内经》:人体金、木、水、火、土
(9)企业系统工程; (10)工程项目管理系统工程; (11)科技管理系统工程; (12)教育系统工程; (13)人口系统工程; (14)军事系统工程; (15)信息系统工程;
……
1.(一般)系统论 研究系统的模式、原则和规律,对其功能进行数学描述。
代表人物:奥地利理论生物学家:贝塔朗菲(1901-1972 ) 2. 控制论
研究系统的控制和调节的一般规律。由数学家维纳 (1894-1964)于20世纪40年代创立。 3. 信息论
研究信息的提取、变换、存储与流通的特点和规律。
20世纪50年代,系统工程学创立,发展了系 统理论的应用研究,为组织管理系统的规划、 研究、设计、制造、试验和使用提供了有效的 科学方法。
三、系统工 程发展概况
系统工程的一般原理
系统工程的一般原理
系统的概念来源于人类活动的长期实践。 18世纪以前,人们习惯于把世界看成事包罗万象的整体, 强调自然界的统一性并采用综合的观点来探索大自然的奥秘。 19世纪以来,随着工业化专门生产的出现,科学技术也 呈现了专门化的发展趋向。各类学科被划细划小,新的专门 学科不断地涌现。 时间进入了20世纪40年代,由于战争和建设的需要,各 门类的科学技术互相渗透,互相交错,在各学科的交界之处 产生了很多跨学科的“边缘科学”。 近代工程的规模不断地加剧和复杂化,提出了在更高层 次上将现有科学技术成果综合化、系列化的要求。新兴的系 统工程学就是在这样的历史背景下应运而生。 系统工程以系统作为研究对象,它是系统科学的一个分 支,属于系统方法论的范畴。其特点是侧重研究事物的组织、 管理、联系与发展,是使创造过程合理化的技术,是高度综 合化的一门科学。
系统工程的一般原理
二、系统工程的产生和发展
系统工程的产生和发展均有其历史背景。 首先,人类在同大自然的长期斗争中已逐步萌发了朴素的系统工程 思想。我们看看两个典型的例子: 1. 早在2000多年前,秦太守李冰父子就主持修建了举世闻名的都江 堰水利工程。都江堰的“鱼嘴”岷江分洪,“飞沙堰”分洪排沙,“宝 瓶口”引水灌溉,三项子工程巧妙结合,浑然一体,一举解决了防洪灌 溉与排沙问题,实现了整体的优化,这是早期系统工程的雏形。 2. 宋朝真宗年间,一场大火烧毁了皇宫。作为一项大工程来看待, 修复皇宫至少有三个大问题急待解决。一是需要大量的墙体材料,到哪 儿去取土的问题;二是运输,大量的木竹砂石要运进现场;三是皇宫修 好以后,大量的建筑垃圾需进行处理。当时一个叫丁渭的大臣负责修缮 事宜。经过反复考虑,他提出了一套完整的施工方案:首先叫人在皇宫 前面挖开一条大沟,解决了取土烧砖的问题;然后将附近的汴水河引入 大沟,用船运来了工程所需的木竹砂石;皇宫修好以后,他又将弃土回 填了大沟,解决了建筑垃圾的处置问题。这是个一举三得的方案,朴素 地体现了整体最优的系统工程思想。
系统工程发展前景
系统工程发展前景系统工程发展前景1 系统工程综述1.1 系统工程起源是20世纪20年代美国贝尔实验室在建造美国全国电话网络中首先提出。
系统工程的雏形形成于40年代,在50年代到60年代。
系统工程迎来了其发展的高-潮。
电子计算机的出现和应用,则为系统工程提供了强有力的运算工具和信息处理手段,成为实施系统工程的重要物质基础。
系统工程可以说是工程活动的总结,是为构建系统的所有工程活动的支持。
系统工程标准源自于系统工程实践,是系统工程实践经验的总结。
1.2 系统工程定义化工系统工程或称过程系统工程,是在系统工程、化学工程、信息技术、控制技术、计算数学等学科的基础上产生并发展起来的一门综合性学科。
系统工程是组织管理的技术,把极其复杂的研制对象称为系统,即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成具有特定功能的有机整体,而且这个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。
系统工程则是组织管理这种系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法,是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法。
2 系统工程发展I及在化工生产中应用浅析2.1 系统工程发展现状纵观俄-国、美国、及欧洲其他先进国家.可将各类系统工程技术的发展现状总结为以下三点:(1)系统工程标准体系日益完善。
NASA已建芷了规范性的航天器设计指南和技术标准体系。
新近,NASA又启动了一项技术标准计划,将通过吸收非政府标准,开发新标准和共享国家和国际标准来进一步完善系统工程标准体系:欧洲空间标准化合作组织(ECSS)在ISO、NASA、ESA/PSS及各航天公司的标准基础上,形成了系统、全面和不断更新的系统工程标准体系,使航天器系统工程实施均可以找到完备的技术依据和活动程序参照。
(2)系统工程支持能力日益提高。
NASA、ESA等机构都开发和采用了航天器系统设计与仿真平台,并组建了协同设计机构,为各类复杂、大型任务的系统级设计分析仿真形成了较全面的支持。
例如,由NASA开发的先进系统工程环境系统和飞行器仿真系统等技术的大量应用,较好地实现了对系统工程的支撑能力。
系统工程历史
系统工程历史系统工程的产生与发展系统工程的含义系统工程在系统科学结构体系中,属于工程技术类,它是一门新兴的学科,国内外有一些学者对系统工程的含义有过不少阐述,但至今仍无统一的定义。
1978年我国著名学者钱学森指出:"系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法,是一种对所有系统都具有普遍意义的方法"。
1977年日本学者三浦武雄指出:"系统工程与其他工程学不同之点在于它是跨越许多学科的科学,而且是填补这些学科边界空白的一种边缘学科。
因为系统工程的目的是研制一个系统,而系统不仅涉及到工程学的领域,还涉及社会、经济和政治等领域,所以为了适当地解决这些领域的问题,除了需要某些纵向技术以外,还要有一种技术从横的方向把它们组织起来,这种横向技术就是系统工程"。
1975年美国科学技术辞典的论述为:"系统工程是研究复杂系统设计的科学,该系统由许多密切联系的元素所组成。
设计该复杂系统时,应有明确的预定功能及目标,并协调各个元素之间及元素和整体之间的有机联系,以使系统能从总体上达到最优目标。
在设计系统时,要同时考虑到参与系统活动的人的因素及其作用。
" 从以上各种论点可以看出,系统工程是以大型复杂系统为研究对象,按一定目的进行设计、开发、管理与控制,以期达到总体效果最优的理论与方法。
系统工程是一间工程技术,用以改造客观世界并取得实际成果,这与一般工程技术问题有共同之处。
但是,系统工程又是一类包括了许多类工程技术的一大工程技术门类,与一般工程比较,系统工程有三个特点:(1)研究的对象广泛,包括人类社会、生态环境、自然现象和组织管理等。
(2)系统工程是一门跨学科的边缘学科。
不仅要用到数、理、化、生物等自然科学,还要用到社会学、心理学、经济学、医学等与人的思想、行为、能力等有关的学科,是自然科学和社会科学的交叉。
因此,系统工程形成了一套处理复杂问题的理论、方法和手段,使人们在处理问题时,有系统的整体的观点。
系统工程的发展与应用
系统工程的发展与应用一、概述作为现代科学技术发展的综合性整体化方向上的代表性学科,已经在组织管理系统的规划、研究、设计、制造、实验与使用等各个层面发挥着日益重要的作用。
它是一门以系统为研究对象,运用系统思想直接改造客观世界的工程技术总称。
系统工程跨越多个学科领域,不仅涉及工程学,还涵盖社会、经济和政治等多个方面,是填补这些学科边界空白的一种边缘学科。
系统工程的发展与应用,体现了现代科学与技术的深度融合与相互促进。
随着科学技术的不断进步,系统工程已经从传统的工程领域拓展到更为广泛的社会、经济和管理领域,其研究方法和工具也日益丰富和完善。
在现代社会,系统工程的思想和方法已经广泛应用于各个领域,如航空航天、交通运输、能源环保、医疗卫生、金融服务等,为这些领域的发展提供了有力的支撑和保障。
系统工程的核心在于系统思想和方法的运用。
它强调从整体和全局的角度出发,对复杂系统进行综合分析和优化,以实现系统的整体最优性能。
系统工程也注重跨学科、跨领域的交叉融合,通过整合不同学科的知识和方法,解决复杂系统中的各种问题。
随着信息化、数字化和智能化的快速发展,系统工程面临着新的发展机遇和挑战。
系统工程将继续发挥其在现代科学技术和经济社会发展中的重要作用,推动科技创新和产业升级,为构建更加美好的社会做出更大的贡献。
1. 系统工程的定义与特点系统工程是一门跨学科的综合性科学,旨在研究和优化复杂系统的整体性能。
它运用数学、物理、经济学、心理学等多学科知识,通过系统分析、设计、优化和管理等手段,对系统的结构、功能、行为以及系统与环境的关系进行深入研究,以实现系统整体效益的最大化。
系统工程强调整体性和综合性。
它关注系统的整体性能和功能,而非单一组成部分的性能。
通过整合各个子系统和组件,系统工程能够实现系统整体的优化和协同工作。
系统工程注重分析和建模。
它运用定量和定性的分析方法,对系统进行深入剖析,揭示系统内部的相互作用和运行机制。
系统工程的发展历程_系统工程:原理与实务_[共2页]
11 第1章 系统与系统工程概述 1.2.2 系统工程的发展历程1.系统工程的萌芽时期系统工程的萌芽可追溯到20世纪初的泰勒系统(F·W·Taylor )。
美国管理学家 F.W.泰勒通过实践发现,减轻劳动强度能使生产量成倍增长,由此从系统的角度研究了合理工序和工人活动的关系,以及对劳动生产率提高的影响问题,并于1911年发表了《科学管理的原理》一书,创立了著名的泰勒制,工业界也出现了“泰勒系统”。
1939年,苏联数学家Л.В.康托罗维奇在《生产组织与计划的数学方法》一书中认为,提高工业生产率的途径除改进技术(即改进设备、工艺和寻找优质原料等)外,还需要在生产组织计划方面寻求改进,即正确分配设备、订货、原料和燃料等,并提出了与经典数学分析求解极值迥然不同的解乘数法。
在第二次世界大战时期,一些科学工作者以大规模军事行动为对象,提出了解决战争问题的一些决策和对策的方法和工程手段。
如英国为防御德国的突然空袭,研究了雷达报警系统和飞机降落排队系统,并取得了很多战果,由此形成了运筹学科,并在英、美等国的反潜、反空袭、商船护航、布置水雷等军事行动中取得了良好的效果,为系统工程的形成创造了条件。
公元前500年的春秋时期,中国著名的军事家孙武写出了“孙子兵法”十三篇,指出战争中的战略和策略问题,如进攻与防御、速决和持久、分散和集中等之间的相互依存和相互制约的关系,并依此筹划战争的对策,取得了战争的胜利。
战国时期,著名军事家孙膑继承和发展了孙武的学说,著有“孙膑兵法”。
在齐王与田忌赛马中,孙膑提出的以下、上、中对上、中、下对策,使处于劣势的田忌战胜齐王,这是从总体出发制定对抗策略的著名事例。
在水利建设方面,战国时期的秦国太守李冰父子主持修建了四川都江堰工程,巧妙地将分洪、供水和排沙结合起来,使各部分组成一个整体,实现了防洪、灌溉、行舟、漂木等多种功能;至今,该工程仍在发挥着重大的作用,这也是系统工程思想应用的杰出典范。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
节点2 开始 节点1 节点3 节点5 节点4 节点9 节点8 节点6 节点7 结束
计划评审技术
• 系统工程产生于20世纪40年代,在60年代形成体 系 • 1962年,时任美国国防部长的麦克拉马提出 "PPBS"(Planning Programming Budgeting System) 强制推行SE。Biblioteka 曼哈顿计划与北极星导弹计划
• 曼哈顿计划 L.R.格罗夫斯和R.奥本海默应用了系统工程的思 路和方法,大大缩短了工程所耗时间
• 北极星导弹计划
美国海军于20世纪50年代后期实施的研制导弹核潜艇的计 划。由于实施计划的过程中用网络技术创造了一种控制工 程进度的新方法──计划评审技术(PERT),使北极星导弹 提前两年研制成功。这种方法在工程管理中产生的效益引 起了人们的关注,促进了系统工程被广泛应用于管理。
• 1964年发行全国性杂志《SE》。正式批准设立 SE博士学位并开始授予。 • 1965年,英国兰彻斯特大学开设SE课程。
1969.7.16~24,提前两年实现人类登月计 划,标志着人类组织管理技术上迎来一个 新的时代,因此阿波罗计划的成功被誉为 “SE的辉煌成就”
七十年代以后SE应用更加深入广泛
The end,thank you!
目录
系统工程的初始阶段
系统工程形成体系
系统工程的深入发展
二次世界大战前后系统工程开始出现
• 20世纪40年代末,美国贝尔公司发展微波通信网时首次提出“系统工程” 一词。
规划 研究
排队论原理 开发 应用 通信工程 • 1957年,美国两位教授古德和马克尔合作出版系统工程第一本书《系统 工程》。 电话通信系统